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            U形管換熱器

            發布者: 發布時間:2017-8-3 23:10:23 點擊次數: 關閉

            U形管式換熱器

            概述

            U形管式換熱器每根管子均彎成U形,流體進、出口分別安裝在同一端的兩側,封頭內用隔板分成兩室,每根管子可自由伸縮,來解決熱補償問題。

            主要特點

            結構簡單,只有一個管板,密封面少,運行可靠,造價低;管束可抽出,管間(殼程)清洗方便。質量輕,適用于高溫和高壓的場合。管程清洗困難,管程流體必須是潔凈和不易結垢的物料,由于管子需要一定的彎曲半徑,故管板利用率低;管束內層間距大,殼程易短路;內層管子不能更換,因而抱人率高。U形管式換熱器適用于管、殼壁溫差較大或殼程介質易結垢,而管程介質清潔不易結垢以及高溫、高壓、腐蝕性強的場合。一般高溫、高壓、腐蝕性強的介質走管內,可是高壓空間減小,密封易解決,并可節約材料和減少熱損失。

            應用范圍

            換熱器是廣泛應用于汽車、航空、石油化工、動力、醫藥、冶金、制冷、輕工、食品、工程機械等行業的一種通用設備,約占工藝設備總量的20%70%。按其傳熱面的形狀和結構進行分類可分為管型、板型和其他形式換熱器。目前常用的換熱器種類有浮頭式、固定管板式和U形管式,其中以浮頭式換熱器居多。固定管板式換熱器由于自身結構,應用的場合有限;浮頭式換熱器零部件多,易拆卸和清理,但檢修的工作量大,容易內漏;而U型管式換熱器的管板比固定管板式換熱器少,其泄漏點就相應減少。此外,U型管式換熱器的殼程水壓試驗后烘干也比較容易,而且它的適用場合廣、檢修簡單、操作彈性好。如果換熱器的換熱面積小、殼程與管程的溫差較大或殼程介質很容易臟、管束表面需要經常清理地,一般都采用U型管式換熱器。

            結構特點

            U型管式換熱器,單臺換熱器共有兩塊管板,如下圖1所示(件號45為中間擋板,件號46U形換熱管,件號47為內導流筒)

             

            這種換熱器有一半管束管內外介質的流動方向為并流,另一半管束管內外介質的流動方向為逆流。U型管式換熱器的雙管板之間一般采用聚液殼彼此連接。聚液殼可以用來調整管板間距且保證兩管板相互平行。同時,聚液殼用來封閉相鄰兩管板之間泄漏出的氣()體,防止有毒氣()體的外溢。聚液殼高和低處需分別設置放空口和放凈口,用于及時導出滲漏氣()體。如果殼程與管程之間溫差很大,為了降低殼程與管程管板與換熱管連接處的應力,應盡量降低短節的壁厚,必要時可增加一個膨脹節。

            設計要求

            U形管換熱器與其他類型換熱器的大區別是管束結構,在設計換熱管布局時應考慮換熱管的小彎曲半徑尺i與分程隔板槽兩側相鄰管中心距s的關系。管徑越大,小彎曲半徑就越大,大部分換熱管的小彎曲半徑大于分程隔板槽兩側相鄰管中心距;且U形管彎曲段的彎曲半徑R應不小于兩倍的換熱管外徑,常用換熱管的小彎曲半徑R可查手冊選取。

            因此,為了保證適合分程隔板槽兩側相鄰管的中心距,內層換熱管在排列時需要進行斜向交叉排列。如果內層U形管之間的間距過大時,可設置假管或者擋板。

            技術參數

            U形管式換熱器的主要參數

            公稱直徑DN/mm

            管程數 N

            管子根數n

            中心排管數

            管程流道面積/m2

            換熱面積/m2

            換熱管外徑d/mm

            d×δt/mm

            L=3米

            L=6米

            19

            25

            19

            25

            19×2

            25×2

            25×2.5

            19

            25

            19

            25

            325

            2

            38

            13

            11

            6

            0.0067

            0.0045

            0.0041

            13.4

            6.0

            27.0

            12.1

            4

            30

            12

            5

            5

            0.0027

            0.0021

            0.0019

            10.6

            5.6

            21.3

            11.2

            426                400

            2

            77

            32

            15

            8

            0.0136

            0.0111

            0.0100

            26.9

            14.7

            54.5

            29.8

            4

            68

            28

            8

            7

            0.0060

            0.0048

            0.0044

            23.8

            12.9

            48.2

            26.1

            500

            2

            128

            57

            19

            10

            0.0227

            0.0197

            0.0179

            44.6

            26.1

            90.5

            53.0

            4

            114

            56

            10

            9

            0.0101

            0.0097

            0.0088

            39.7

            25.7

            80.5

            52.1

            600

            2

            199

            94

            23

            13

            0.0352

            0.0326

            0.0295

            69.1

            42.9

            140.3

            87.2

            4

            184

            90

            12

            11

            0.0163

            0.0155

            0.0141

            63.9

            41.1

            129.7

            83.5

            700

            2

            276

            129

            27

            15

            0.0492

            0.0453

            0.0411

            194.1

            119.4

            4

            258

            128

            12

            13

            0.0228

            0.0221

            0.0201

            181.4

            118.4

            800

            2

            367

            182

            31

            17

            0.0650

            0.0630

            0.0571

            257.7

            168.0

            4

            346

            176

            16

            15

            0.0306

            0.0304

            0.0276

            242.8

            162.5

            900

            2

            480

            231

            35

            19

            0.0850

            0.0800

            0.0725

            336.2

            212.8

            4

            454

            226

            16

            17

            0.0402

            0.0391

            0.0355

            317.8

            208.2

            1000

            2

            603

            298

            39

            21

            0.1067

            0.1032

            0.0936

            421.5

            273.9

            4

            576

            292

            20

            19

            0.0510

            0.0505

            0.0458

            402.4

            268.4

            1100

            2

            738

            363

            43

            24

            0.1306

            0.1257

            0.1140

            514.6

            332.9

            4

            706

            356

            20

            21

            0.0625

            0.0616

            0.0559

            492.2

            326.5

            1200

            2

            885

            436

            47

            26

            0.1566

            0.1510

            0.1369

            615.8

            399.0

            4

            852

            428

            24

            21

            0.0754

            0.0741

            0.0672

            592.6

            391.7

            注:

            ①排管數按正方形旋轉45°排列計算。

            ②計算換熱面積按光管及公稱壓力2.5MPA的管板厚度計算。



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